1 中国科学院半导体研究所 固态光电信息技术实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院, 北京 100049
3 北京环境特性研究所 光学辐射重点实验室, 北京 100854
4 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
为克服传统光电被动测距系统稳定性差、远距离条件下测距精度收敛性差、系统难以小型化等不足, 本文提出一种基于目标特征尺寸的可视化光电被动测距系统。建立了被动测距模型并分析测距原理, 从理论上分析获得距离反演公式和测距误差精度; 设计了被动测距算法并分析相关成像参数获取途径和方法; 通过高清成像器、半导体激光器和信号处理器等软硬件设计, 实现了系统的可视化被动测距功能和全天候图像信息获取; 最后通过目标特征尺寸及其成像系统参数反演目标距离, 实现了在成像过程中实时测距并进行被动测距实验验证。实验结果表明, 被动测距精度优于10%, 当前软硬件参数配置下, 目标的测距距离大于1 km, 测距鲁棒性好, 性能稳定, 可广泛应用于全天候目标图像信息获取和光电被动测距的实际工程实践中。
特征尺寸 被动测距 可视化 feature size passive ranging visualization
激光器是DNA测序仪中的重要部件，寻求合适波长的激光器可有效提高DNA测序仪性能。分析了DNA检测所用的四种荧光染料FAM、JOE、TAMRA和ROX的激发谱和发射谱，设计实验技术方案利用488 nm、505 nm和515 nm三种不同波长的激光器分别对其进行激发。在相同的积分时间和相同的功率下，488 nm激光器对于荧光染料ROX的激发强度太低， 515 nm激光器对于荧光染料FAM的激发强度太低，而505 nm激光器对于四种荧光染料的激发强度均比较强。实验结果表明在三种不同波长中，505 nm激光器对四种荧光染料的激发效果最佳，可以替代目前大多数DNA测序仪中的氩离子激光器。
DNA测序 激光器 荧光染料 荧光激发 DNA sequencing laser fluorescent dye fluorescence excitation
